冶煉化工設備常用金屬材料腐蝕原因與預防措施

張 宏，黃曉慧

（甘肅工業職業技術學院，甘肅 天水 741000）

在化工冶煉過程中，冶煉化工設備和管道的金屬部分經常會遭受到程度不一的腐蝕，會導致化工產品的質量下降。腐蝕是一種比較常見的現象，無論在我們平時生活的角落，還是在工業制造和基礎設施建造中，大部分材料以及產品均會出現腐蝕。長期以來應對冶煉化工設備的腐蝕都是冶煉化工企業不得不支出的重要開銷，所以有效的防止冶煉化工設備發生腐蝕是為化工企業減小經費支出的重要方法之一。而冶煉化工設備金屬材料的腐蝕主要包括兩種，第一種為化學腐蝕，第二種為物理腐蝕。在許多地方并沒有對物理腐蝕做出明確的概括，不過我們可以這樣大致的描述物理腐蝕：所謂物理腐蝕是指并沒有出現化學反應，導致冶煉化工設備損傷。而另一種化學腐蝕則是恰恰相反的，是因為出現了化學反應而造

成損傷的，就是化學腐蝕，通常多數的腐蝕都是化學腐蝕[1]。腐蝕將導致工廠生產遲滯，生產材料浪費，資源和能源過量消耗、成品質量下降、對自然環境造成污染。腐蝕不單單會影響到企業與民眾的經濟收入，甚至有可能會引發嚴重后果的事故，導致人民群眾的生命安全受到威脅。所以，發展和研究預防腐蝕技術，對發展國民經濟有著非常重要的意義。

1 化工設備常用金屬材料腐蝕原因

造成冶煉化工設備常用金屬材料腐蝕的原因主要有以下幾點：第一點是化工設備常用的金屬材料防腐能力較弱。冶煉化工設備中常用的金屬材料在設備中是重要的構件，所以若是化工設備的金屬材料受到腐蝕則會對整體化工設備的防腐能力造成影響。因此，在選擇化工設備的金屬材料時，其構成的材料密度越大，則防腐能力越強，反之其構成的材料密度越小，則防腐能力越差。因此，材料需要選擇適合的密度以增強化工設備的防腐能力。其次，造成金屬材料腐蝕的是冶煉過程中接觸到了化學溶液、氣體。由于冶煉化工設備常用金屬材料與眾不用，所以化工設備的冶煉過程中，其金屬材料會不可避免的與部分堿性或酸性類的腐蝕介質相互接觸，一般這種物質與金屬材料長期接觸，會對化工設備表面造成很強的腐蝕，另外，若是在化工設備表面殘留了冶煉物質時，未將其及時清理干凈，那么即使是化工設備金屬材料經過了預防腐蝕措施，也會受到腐蝕。最后是冶煉化工設備金屬材料沒有進行合理維護。操作人員對于化工設備開始出現部分金屬材料的腐蝕情況不做及時的處理，維護意識不到位，以至設備的腐蝕情況越來越嚴重，最終造成隱患。

圖1 冶煉化工設備常用金屬材料的腐蝕

2 冶煉化工設備常用金屬材料腐蝕預防措施

2.1 冶煉化工設備常用金屬材料的選擇

化工設備在冶煉過程中，或多或少都會對其部分金屬材料造成腐蝕，導致無法使用，這不僅僅對企業設備的折舊造成影響，還會威脅到操作人員的安全。所以，對于冶煉化工設備常用的金屬材料需要進行合理、慎重的選擇。例如，部分化工冶煉中進行溶液配制時可以選擇實驗玻璃，在溶液傳導中可以使用可降解塑料，對冶煉化工設備的使用也不會造成影響，還可以進行替換，也不會對環境造成污染[2]。另外，在選擇冶煉化工設備常用金屬材料時，需要嚴謹的考慮并計算這種金屬材料的化工設備可使用年限是多少，并且針對化工設備常用金屬材料冶煉的環境，從而綜合考慮金屬材料的選擇。一般來說，冶煉化工設備常用金屬材料都是優先考慮其經濟效益價值，不過基于可持續發展的戰略的基礎之外，還要在這之后考慮應用哪種材料才能延長使用壽命[3]。要根據不同的使用環境進行有針對性的選擇金屬材料。

2.2 化工冶煉設備中常用金屬材料的結構設計

設計化工設備金屬材料的結構對于防腐蝕也有很大的助益，以達到提高化工設備使用壽命的目的。比如說，物理冷凝箱或設備的腐蝕通常發生在導熱管而不是設備的外部。這類導熱管的結構應設計在設備和冷凝箱支撐架中間，以確保物理冷凝箱所連接的導熱管所處環境中沒有能使其腐蝕的介質出現，因為在這個位置的金屬材料可以避免直接接觸腐蝕介質。因此，在防腐過程中對于化工設備的結構設計也是不可忽視的重要步驟。

2.3 添加金屬鍍層

目前已有的各種防腐蝕實驗結果顯示：金屬鍍層對于化工設備防腐蝕是最普遍、最經濟的方法。使用具有針對性的金屬材料在冶煉化工設備的表面以使得不同性能的保護層，就是鍍層，它使金屬與腐蝕介質相互隔離開來，以防止腐蝕的產生。同時，為了使金屬鍍層的保護功能長久有效，選擇的金屬材料要與化工環境的腐蝕介質不會產生物理化學反應，且在鍍層在化工設備表面要分布均勻，不易破損，以達到保護目的。

3 結語

總而言之，在冶煉化工設備常用金屬材料的使用過程中，解決、處理其腐蝕的問題不是一朝一夕的，所以企業的管理和生產人員不能有僥幸的心理，不能對平時的化工冶煉放松監管。在日常冶煉時，必須認識到化工設備常用金屬材料腐蝕問題的嚴重性，必須要加大化工機械設備的腐蝕預防措施，不僅要從材料選擇的方面著手考慮，還要對化工設備的結構設計進行優化、添加鍍層以提高化工設備預防腐蝕的性能，而且還要考慮到管理人員對化工設備腐蝕的安全管理態度，提高管理者與生產人員的維護意識。從而為企業的生產加大安全力度，增加化工冶煉的經濟效益。